QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-142586 , eingereicht am 24. Juli 2017, einschließlich der Beschreibung, Ansprüche, Zeichnung und Zusammenfassung wird in seiner Gesamtheit hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.The entire revelation of Japanese Patent Application No. 2017-142586 , filed on Jul. 24, 2017, including the description, claims, drawings and abstract are incorporated herein by reference in their entirety.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung, die ein Rohr und ein zusätzliches Befestigungselement umfasst, das außerhalb an dem Rohr befestigt ist, wobei das Rohr ein inneres Rohrelement und ein äußeres Rohrelement umfasst.The present disclosure relates to a tube assembly manufacturing method comprising a tube and an additional fastener externally attached to the tube, the tube comprising an inner tube member and an outer tube member.
HINTERGRUNDBACKGROUND
JP 2010-131636 A offenbart eine elektromagnetische Umformvorrichtung, um ein Werkstück elektromagnetisch zu expandieren, indem ein Stromfluss durch eine elektromagnetische Spule in einem Zustand hindurchfließt, in dem ein Kernelement, das magnetisch mit der elektromagnetischen Spule verbunden ist, in das Werkzeug eingebracht wird, welches eine Metallröhre ist. JP 2010-131636 A discloses an electromagnetic reforming apparatus for electromagnetically expanding a workpiece by flowing current flow through an electromagnetic coil in a state where a core member magnetically connected to the electromagnetic coil is inserted into the tool, which is a metal tube.
KURZFASSUNGSHORT VERSION
TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM
Zum Beispiel kann eine Rohranordnung ausgebildet werden, indem ein Rohr geschaffen wird, das ein inneres Rohrelement umfasst sowie ein äußeres Rohrelement, das außerhalb an einem Endabschnitt des inneren Rohrelements befestigt wird, und dann ein zusätzliches Befestigungselement an der Außenseite eines Abschnitts befestigt wird, wo die inneren und äußeren Rohrelemente ineinander gesteckt werden, sodass diese drei Elemente miteinander verbunden und aneinander befestigt sind. Wenn die Rohranordnung auf diese Weise hergestellt wird, können die drei Elemente mittels Schweißen aneinander befestigt werden. Bei diesem Verfahren wird die Rohranordnung aufgrund des Gewichts der Schweißnähte schwer sein. Alternativ können die drei Elemente auch mittels zwei unterschiedlicher Schritte elektromagnetischen Umformens zum Aufweiten aneinander befestigt werden. Bei diesem Verfahren erfordert die Herstellung der Rohranordnung eine lange Zeit.For example, a tube assembly can be formed by providing a tube that includes an inner tube member and an outer tube member that is externally attached to an end portion of the inner tube member and then attaches an additional fastener to the outside of a portion where the inner and outer tube elements are inserted into each other, so that these three elements are connected together and secured together. When the tube assembly is made in this manner, the three members can be secured together by welding. In this method, the tube arrangement will be heavy due to the weight of the welds. Alternatively, the three elements can also be fastened to one another by means of two different electromagnetic-forming steps for widening. In this method, the production of the tube assembly requires a long time.
LÖSUNG DES PROBLEMSTHE SOLUTION OF THE PROBLEM
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung geschaffen, wobei die Rohranordnung ein Rohr und ein zusätzliches Befestigungselement umfasst, das Rohr ein inneres Rohrelement und ein äußeres Rohrelement umfasst, das außen an einem Endabschnitt des inneren Rohrelements befestigt ist. Bei diesem Verfahren wird das zusätzliche Befestigungselement an einem Abschnitt des Rohrs befestigt, wo das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement ineinander gesteckt werden. Das innere Rohrelement hat eine Dicke, die geringer ist als die des äußeren Rohrelements. Das Verfahren weist Folgendes auf: Platzieren des äußeren Rohrelements außerhalb des Endabschnitts des inneren Rohrelements in einem Zustand, in dem sie ineinander gesteckt sind; Platzieren des zusätzlichen Befestigungselements außerhalb des Abschnitts, in dem das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement ineinander gesteckt sind; während sich das innere Rohrelement, das äußere Rohrelement und das zusätzliche Befestigungselement in diesem Zustand befinden, Platzieren einer elektromagnetischen Spule innerhalb des inneren Rohrelements an einer Position, an der das äußere Rohrelement und das zusätzliche Befestigungselement an dem inneren Rohrelement befestigt werden sollen; Vergrößern des Durchmessers des inneren Rohrelements in einem Bereich, der dem entspricht, in dem die elektromagnetische Spule in Axialrichtung gesehen platziert ist, zumindest teilweisem indem ein Impulsstrom auf die elektromagnetischen Spule aufgebracht wird; und Vergrößern des Durchmessers des äußeren Rohrelements zumindest teilweise derart, dass er größer ist als eine innere Umfangsfläche eines Lochs von dem zusätzlichen Befestigungselement, durch welches das äußere Rohrelement in Radialrichtung gesehen eingeführt wird, durch die Wirkung von Kraft, die auf das äußere Rohrelement aufgebracht wird, wenn der Durchmesser des inneren Rohrelements vergrößert wird. Das innere Rohrelement, das äußere Rohrelement und das zusätzliche Befestigungselement werden auf diese Weise gleichzeitig erweitert und auf diese Weise aneinander befestigt.According to one aspect of the present disclosure, there is provided a tube assembly manufacturing method, the tube assembly comprising a tube and an additional fastener, the tube including an inner tube member and an outer tube member externally attached to an end portion of the inner tube member. In this method, the additional fastener is attached to a portion of the pipe where the inner pipe member and the outer pipe member are nested. The inner tube member has a thickness that is less than that of the outer tube member. The method includes: placing the outer tube member outside the end portion of the inner tube member in a state of being nested; Placing the additional fastener outside of the portion where the inner pipe member and the outer pipe member are nested; while the inner tube member, the outer tube member and the additional fastener are in this state, placing an electromagnetic coil within the inner tube member at a position where the outer tube member and the additional fastener are to be secured to the inner tube member; Increasing the diameter of the inner tube member in a region corresponding to that in which the electromagnetic coil is placed in the axial direction, at least in part by applying a pulse current to the electromagnetic coil; and increasing the diameter of the outer tubular member at least partially such that it is larger than an inner peripheral surface of a hole of the additional fastening member through which the outer tubular member is inserted radially as seen by the force of force applied to the outer tubular member when the diameter of the inner tube member is increased. The inner tube member, the outer tube member and the additional fastener are expanded simultaneously in this way and secured in this way to each other.
Bei dem Herstellungsverfahren einer Rohranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird das Gewicht der Rohranordnung reduziert im Verglich zu der Struktur, bei der drei Elemente, die beiden inneren und äußeren Rohrelemente und das zusätzliche Befestigungselement mittels Schweißen aneinander befestigt werden. Auch kann die Herstellungszeit verkürzt werden gegenüber der Struktur, bei der drei Elemente mit zwei unterschiedlichen Schritten elektromagnetischen Umformens zwecks Aufweiten aneinander befestigt werden.In the manufacturing method of a pipe assembly according to the present disclosure, the weight of the pipe assembly is reduced compared to the structure in which three members, the two inner and outer pipe members and the additional fastening member are fixed to each other by welding. Also, the manufacturing time can be shortened compared to the structure in which three elements are attached to each other with two different electromagnetic-forming steps for expansion.
Bei dem Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung liegt das Verhältnis der Dicke des inneren Rohrelements zu der Dicke des äußeren Rohrelements vorzugsweise zwischen 0,6 und 0,8.In the tube assembly manufacturing method according to the present disclosure, the ratio of the thickness of the inner tube member to the thickness of the outer tube member is preferably between 0.6 and 0.8.
Bei dieser bevorzugten Struktur wird die der elektromagnetischen Spule zugeführte Spannung nicht übermäßig hoch sein, um eine ausreichende Lebensdauer der elektromagnetischen Spule sicherzustellen, und der Durchmesser des äußeren Rohrelements wird einfach vergrößert, sodass das zusätzliche Befestigungselement an dem äußeren Rohrelement befestigt wird, indem Kraft aufgebracht wird, während der Durchmesser des inneren Rohrelements durch elektromagnetisches Umformen vergrößert wird. In this preferred structure, the voltage supplied to the electromagnetic coil will not be excessively high to ensure a sufficient life of the electromagnetic coil, and the diameter of the outer tubular member is simply increased, so that the additional fastening member is fixed to the outer tubular member by applying force while the diameter of the inner tube member is increased by electromagnetic forming.
Bei dem Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird das Gewicht der Rohranordnung reduziert und die Herstellungszeit kann verkürzt werden.In the tube assembly manufacturing method according to the present disclosure, the weight of the tube assembly is reduced and the manufacturing time can be shortened.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden basierend auf den nachfolgenden Figuren beschrieben, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Rohranordnung ist, die durch ein Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hergestellt wurde;
- 2 eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Rohranordnung ist, wobei einige Teile nicht dargestellt sind;
- 3 eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts A-A in 2 ist; und
- 4 eine der 3 entsprechende Ansicht darstellt, bevor ein Strom auf eine elektromagnetische Spule aufgebracht wird.
Embodiments of the present disclosure will be described based on the following figures, wherein: - 1 Fig. 12 is a perspective view of a tube assembly made by a tube assembly manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure;
- 2 a front view of in 1 shown pipe assembly, some parts are not shown;
- 3 an enlarged view of a cross section AA in 2 is; and
- 4 one of the 3 represents appropriate view before a current is applied to an electromagnetic coil.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Bestimmte Formen, Materialien und Werte, die hier angegeben werden, werden als Beispiel gegeben und können zweckmäßig verändert werden, um den Vorgaben der Rohranordnung zu entsprechen. Als Beispiel für das Rohr, das in der Rohranordnung umfasst ist, wird nachfolgend ein Armaturenbrettträger beschrieben, die in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs platziert ist. Allerdings ist das Rohr nicht auf dieses Beispiel beschränkt und die vorliegende Offenbarung kann auf verschiedene andere Strukturen angewendet werden. In der nachfolgenden Offenbarung und in der gesamten Zeichnung werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bezugszeichen, die in dieser Offenbarung anfangs genutzt werden, werden gegebenenfalls in der späteren Beschreibung verwendet.Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. Certain forms, materials, and values set forth herein are given by way of example and may be conveniently changed to suit the specifications of the tube assembly. As an example of the tube included in the tube assembly, a dashboard carrier placed in a dashboard of a vehicle will be described below. However, the tube is not limited to this example, and the present disclosure can be applied to various other structures. In the following disclosure and throughout the drawings, like elements are designated by the same reference numerals. Reference numerals initially used in this disclosure will be used as appropriate in the later description.
1 stellt eine Rohranordnung 10 dar, die durch ein Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung gemäß einer Ausführungsform hergestellt wurde. 2 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Rohranordnung 10, wobei einige Teile nicht dargestellt sind. Während das Herstellungsverfahren für die Rohranordnung 10 später beschrieben wird, wird zunächst die Struktur der Rohranordnung 10 beschrieben. 1 represents a pipe arrangement 10 which was produced by a tube assembly manufacturing method according to an embodiment. 2 is a front view of the in 1 shown tube assembly 10 , with some parts not shown. During the manufacturing process for the pipe assembly 10 will be described later, first the structure of the tube assembly 10 described.
Die Rohranordnung 10 umfasst ein Rohr 12 und eine Verkleidungsstrebe 26, die extern an dem Rohr 12 befestigt ist. Die Verkleidungsstrebe 26 entspricht dem zusätzlichen Befestigungselement. Das Rohr 12 ist eine Armaturenbrettverstärkung. Der Armaturenbrettträger wird in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs so platziert, dass er in Breitenrichtung des Fahrzeugs liegt. Das Armaturenbrett ist an dem Armaturenbrettträger befestigt.The pipe arrangement 10 includes a tube 12 and a fairing strut 26 that is external to the pipe 12 is attached. The fairing strut 26 corresponds to the additional fastening element. The pipe 12 is a dashboard reinforcement. The dashboard support is placed in a dashboard of a vehicle so that it lies in the width direction of the vehicle. The dashboard is attached to the dashboard carrier.
Gemäß den 1 und 2 ist eine Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen ebenfalls außenseitig an dem Rohr 12 befestigt. Die Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen umfasst eine fahrerseitige Verlängerung 20, einen Lenkungsträger 22, eine beifahrerseitige Verlängerung 27 und zwei äußere Halteklammern 28 und 29. Die fahrerseitige Verlängerung 20, der Lenkungsträger 22, die Verkleidungsstrebe 26, die beifahrerseitige Verlängerung 27 und die äußeren Halteklammern 28 und 29 werden durch elektromagnetisches Umformen erweitert und an dem Äußeren des Rohrs 12 befestigt, wobei eine elektromagnetische Spule verwendet wird, die in dem Rohr 12 platziert ist. Eine Bodenstrebe 52 und eine Mehrzahl an mittleren Halteklammern 53, 54 und 55 werden außerhalb an einer Mehrzahl an Positionen in Längsrichtung des Rohrs 12 und teilweise in Umfangsrichtung des Rohrs 12 durch Schweißen befestigt. Die Rohranordnung 10 wird auf diese Weise ausgebildet.According to the 1 and 2 is a plurality of second additional fasteners also on the outside of the tube 12 attached. The plurality of second additional fastening elements comprises a driver-side extension 20 , a steering carrier 22 , a passenger-side extension 27 and two outer retaining clips 28 and 29 , The driver's side extension 20 , the steering carrier 22 , the fairing strut 26 , the passenger-side extension 27 and the outer retaining clips 28 and 29 are expanded by electromagnetic forming and on the exterior of the pipe 12 attached, using an electromagnetic coil, which is in the tube 12 is placed. A floor brace 52 and a plurality of middle retaining clips 53 . 54 and 55 are outside at a plurality of positions in the longitudinal direction of the tube 12 and partially in the circumferential direction of the tube 12 fixed by welding. The pipe arrangement 10 is formed in this way.
Das Rohr 12 ist als längliche röhrenförmige Gestalt unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Metalls ausgebildet, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung. Dementsprechend wird ein elektromagnetisches Umformen bei Umformen des Rohrs 12 leicht durchgeführt, wenn ein Strom auf eine elektromagnetische Spule aufgebracht wird, die in dem Rohr 12 angeordnet ist, wie später beschrieben wird.The pipe 12 is formed as an elongated tubular shape using an electrically conductive metal, such as an aluminum alloy. Accordingly, an electromagnetic forming during forming of the tube 12 easily performed when a current is applied to an electromagnetic coil in the tube 12 is arranged, as will be described later.
Das Rohr 12 umfasst ein D-seitiges Rohrelement 14 mit einer langen, zylindrischen Gestalt, die auf einer ersten Stirnseite (in den 1 und 2 links) platziert ist, was die Fahrerseite ist („D-Seite“ = Fahrerseite), und ein P-seitiges Rohrelement 16 mit einer langen, zylindrischen Gestalt, das Innen in einen zweiten Endabschnitt (in den 1 und 2 rechter Endabschnitt) des P-seitigen Rohrelements 14 („P-Seite“= Beifahrerseite) gesteckt wird und daran befestigt wird. Das P-seitige Rohrelement 16 ist so platziert, dass es sich auf der zweiten Seite in Axialrichtung erstreckt. Das D-seitige Rohrelement 14 entspricht dem äußeren Rohrelement und das P-seitige Rohrelement 16 entspricht dem inneren Rohrelement. In den 1 und 2 ist das D-seitige Rohrelement 14 gepunktet, um die Positionen des D-seitigen Rohrelements 14 und des P-seitigen Rohrelements 16 zu verdeutlichen. Das Material zur Ausbildung des D-seitigen Rohrelements 14 und das Material zur Ausbildung des P-seitigen Rohrelements 16 sind gleich. Zum Beispiel werden die D-seitigen und P-seitigen Rohrelemente 14 und 16 unter Verwendung von Aluminiumlegierung 6063 ausgebildet, welche sich für Strangpressen eignet.The pipe 12 includes a D-side tube element 14 with a long, cylindrical shape, which on a first end face (in the 1 and 2 left), which is the driver's side ("D side" = driver's side), and a P-side tube member 16 with a long, cylindrical shape, the inside in a second end portion (in the 1 and 2 right end portion) of the P-side tube member 14 ("P-side" = passenger side) is plugged in and attached to it. The P-side tube element 16 it's so placed so that it extends on the second side in the axial direction. The D-side tube element 14 corresponds to the outer tube member and the P-side tube member 16 corresponds to the inner tube element. In the 1 and 2 is the D-side tube element 14 dotted to the positions of the D-side tube element 14 and the P-side tube member 16 to clarify. The material for forming the D-side tube member 14 and the material for forming the P-side tube member 16 are equal. For example, the D-side and P-side tube elements become 14 and 16 formed using aluminum alloy 6063, which is suitable for extrusion.
Wie in 3 dargestellt, welche später beschrieben wird, wird ein erster Endabschnitt (in 3 linker Endabschnitt) des P-seitigen Rohrelements 16 in Axialrichtung gesehen in den zweiten Endabschnitt (in 3 rechter Endabschnitt) des D-seitigen Rohrelements 14 in Axialrichtung gesehen gesteckt und sie werden zusammen mit der Verkleidungsstrebe 26 durch elektromagnetisches Umformen erweitert und aneinander befestigt. In der dargestellten Ausführungsform hat das D-seitige Rohrelement 14 einen äußeren Durchmesser und einen inneren Durchmesser, die in Abschnitten außerhalb von wo das D-seitige Rohrelement 14 und das P-seitige Rohrelement 16 ineinander gesteckt werden größer sind als das P-seitige Rohrelement 16.As in 3 shown, which will be described later, a first end portion (in 3 left end portion) of the P-side tube member 16 seen in the axial direction in the second end portion (in 3 right end portion) of the D-side tube member 14 stuck in the axial direction and they are together with the fairing strut 26 expanded by electromagnetic forming and fastened together. In the illustrated embodiment, the D-side tube member has 14 an outer diameter and an inner diameter, in portions outside of where the D-side tube element 14 and the P-side tube member 16 are inserted into each other are larger than the P-side tube element 16 ,
Die Dicke dP (3) des P-seitigen Rohrelements 16 ist geringer als die Dicke dD (3) des D-seitigen Rohrelements 14 (dP < dD). Dieses Merkmal erlaubt es, das P-seitige Rohrelement 16 einfach zu erweitern und an dem D-seitigen Rohrelement 14 zu befestigen, während der Durchmesser des P-seitigen Rohrelements 16 durch die Einwirkung elektromagnetischer Kraft vergrößert wird, die durch das Aufbringen eines Impulsstroms auf eine elektromagnetischen Spule 40 erzeugt wird, welche an einer Position in dem P-seitigen Rohrelement 16 platziert ist, wo das D-seitige Rohrelement 14 und die Verkleidungsstrebe 26 befestigt werden sollen. Dies wird nachfolgend noch beschrieben.The thickness dP ( 3 ) of the P-side tube member 16 is less than the thickness dD ( 3 ) of the D-side tube member 14 (dP <dD). This feature allows the P-side tube element 16 easy to expand and on the D-side tube element 14 to fix while the diameter of the P-side tube member 16 is increased by the action of electromagnetic force, by applying a pulse current to an electromagnetic coil 40 is generated, which at a position in the P-side tube element 16 is placed where the D-side tube element 14 and the fairing strut 26 to be attached. This will be described below.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform reicht das Verhältnis von dP/dD der Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 zu der Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 von 0,6 bis 0,8.In a further preferred embodiment, the ratio of dP / dD reaches the thickness dP of the P-side tube member 16 to the thickness dD of the D-side tube member 14 from 0.6 to 0.8.
Die D-seitige Ausdehnung 20 ist an dem Äußeren eines Endabschnitts des Rohrs 12 befestigt, welches auf der ersten Seite angeordnet ist, die der Fahrerseite entspricht. Die P-seitige Ausdehnung 27 ist an dem Äußeren eines Endabschnitts des Rohrs 12 befestigt, welches auf der zweiten Seite angeordnet ist, die der Beifahrerseite entspricht. Die D-seitigen und die P-seitigen Verlängerungen 20 und 27 sind über Bolzen und Muttern oder andere Befestigungselemente an einem (nicht dargestellten) Fahrzeugkarosserierahmen befestigt. Die D-seitige äußere Halteklammer 28 ist an der Außenseite des Rohrs 12 so befestigt, dass sie in Axialrichtung gesehen neben der D-seitigen Verlängerung 20 auf der zweiten Seite (in den 1 und 2 rechte Seite) liegt. Die P-seitige äußere Halteklammer 29 ist an der Außenseite des Rohrs 12 befestigt, sodass sie in Axialrichtung gesehen neben der P-seitigen Verlängerung 27 auf der ersten Seite (in den 1 und 2 linke Seite) liegt.The D-side extension 20 is on the exterior of an end portion of the pipe 12 fixed, which is arranged on the first side, which corresponds to the driver's side. The p-side extent 27 is on the exterior of an end portion of the pipe 12 fixed, which is arranged on the second side, which corresponds to the passenger side. The D-side and the P-side extensions 20 and 27 are fastened by bolts and nuts or other fasteners to a vehicle body frame (not shown). The D-side outer retaining clip 28 is on the outside of the pipe 12 so fastened that they are seen in the axial direction next to the D-side extension 20 on the second page (in the 1 and 2 right side). The P-side outer retaining clip 29 is on the outside of the pipe 12 attached so that they are seen in the axial direction next to the P-side extension 27 on the first page (in the 1 and 2 left side).
Der Lenkungsträger 22 ist an der Außenseite eines mittleren Abschnitts des D-seitigen Rohrelements 14 in Axialrichtung gesehen befestigt. Der Lenkungsträger 22 umfasst einen Hauptabschnitt 23 und zwei Schenkel 24 und 25, die mit dem Hauptabschnitt 23 auf verzweigte Weise verbunden sind, und die Schenkel 24 und 25 sind an dem D-seitigen Rohrelement 14 befestigt. Eine Lenksäule (nicht dargestellt) zur Haltung einer Lenkspindel ist an dem Lenkungsträger 22 befestigt.The steering carrier 22 is on the outside of a middle portion of the D-side tube member 14 fixed in the axial direction. The steering carrier 22 includes a main section 23 and two thighs 24 and 25 that with the main section 23 connected in a branched manner, and the thighs 24 and 25 are on the D-side tube element 14 attached. A steering column (not shown) for holding a steering shaft is on the steering support 22 attached.
Die Verkleidungsstrebe 26 ist mit einem (nicht dargestellten) Element verbunden, das in dem Armaturenbrett platziert ist. Ein unterer Endabschnitt der Bodenstrebe 52 ist mit einem Bodenpaneel verbunden (nicht dargestellt).The fairing strut 26 is connected to an element (not shown) placed in the dashboard. A lower end section of the floor brace 52 is connected to a floor panel (not shown).
Ein Durchgangsloch mit einer runden Gestalt, durch welches das Rohr 12 hindurchgeführt wird, ist jeweils innerhalb der fahrerseitigen Verlängerung 20, des Lenkungsträgers 22, der Verkleidungsstrebe 26, der beifahrerseitigen Verlängerung 27 und der zwei äußeren Halteklammern 28 und 29 ausgebildet. Zum Beispiel hat ein Abschnitt der Verkleidungsstrebe 26, der näher an einem Ende in Längsrichtung betrachtet angeordnet ist (in 1 ein Abschnitt, der näher an dem rechten Ende angeordnet ist), ein Durchgangsloch 26a, durch das der zweite Endabschnitt des D-seitigen Rohrelements 14 hindurchgeht.A through hole with a round shape, through which the pipe 12 is passed through, is in each case within the driver-side extension 20 , the steering carrier 22 , the disguise strut 26 , the passenger-side extension 27 and the two outer retaining clips 28 and 29 educated. For example, a section of the fairing strut 26 , which is arranged closer to one end viewed in the longitudinal direction (in 1 a portion located closer to the right end), a through hole 26a through which the second end portion of the D-side tube member 14 passes.
Ein Herstellungsverfahren für die Rohranordnung 10 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts A-A in 2. 4 stellt eine Ansicht dar, die der 3 entspricht, bevor an der elektromagnetischen Spule 40 ein Strom angelegt wird.A manufacturing process for the pipe assembly 10 is described below with reference to the 3 and 4 described. 3 is an enlarged view of a cross section AA in FIG 2 , 4 represents a view that the 3 corresponds to before the electromagnetic coil 40 a current is applied.
Eine elektromagnetische Aufweitvorrichtung 38 für die Rohranordnung 10 umfasst ein erstes Wellenelement 44, das von der ersten Stirnseite 12 des Rohrs 12 in Axialrichtung gesehen, was die Fahrerseite ist, nach Innen eingeführt wird, ein zweites Wellenelement 50, das von der zweiten Stirnseite des Rohrs in Axialrichtung gesehen, was die Beifahrerseite ist, nach Innen eingeführt wird, und eine Stromzufuhrvorrichtung (nicht dargestellt). Das erste Wellenelement 44 wird beispielsweise durch ein Harz ausgebildet, das eine Gestalt wie eine lange zylindrische Welle aufweist, und umfasst in Axialrichtung gesehen eine Aussparung 46 mit einer kreisförmigen Gestalt in einem mittleren Abschnitt der zweiten Stirnoberfläche (in 3 rechte Stirnoberfläche). Die Aussparung 46 hat eine abgeschrägte Oberfläche mit einem linearen Querschnitt an der periphereren Kante der unteren Oberfläche. Die untere Oberfläche 46a der Aussparung 46 ist in einer Ebene rechtwinklig zu der Achse des ersten Wellenelements 44.An electromagnetic expansion device 38 for the pipe arrangement 10 comprises a first shaft element 44 from the first front 12 of the pipe 12 seen in the axial direction, which is the driver's side, is introduced to the inside, a second shaft element 50 , which is inserted from the second end side of the pipe in the axial direction, which is the passenger side, is inserted inside, and a power supply device (not shown). The first wave element 44 for example, by a resin formed having a shape such as a long cylindrical shaft, and comprises a recess seen in the axial direction 46 with a circular shape in a central portion of the second end surface (in 3 right frontal surface). The recess 46 has a beveled surface with a linear cross-section at the peripheral edge of the lower surface. The lower surface 46a the recess 46 is in a plane perpendicular to the axis of the first shaft member 44 ,
Das zweite Wellenelement 50 ist durch ein Harz in einer Gestalt wie einer langen zylindrischen Welle ausgebildet und umfasst die elektromagnetische Spule 40, die in dem Harz 51 innerhalb des ersten Endabschnitts (in 3 linker Endabschnitt) eingebettet ist. Während die Einzelheiten der elektromagnetischen Spule 40 nicht dargestellt sind, wird die elektromagnetische Spule 40 ausgebildet, indem ein leitender Draht mehrmals um eine Achse gewunden wird, die in der gleichen Richtung verläuft wie die Axialrichtung des zweiten Wellenelements 50. Die erste Stirnoberfläche (in 3 linke Stirnoberfläche) des zweiten Wellenelements 50 liegt in Axialrichtung gesehen auf einer Ebene, die rechtwinklig zu der Axialrichtung des zweiten Wellenelements 50 ist, und das zweite Wellenelement 50 hat in Axialrichtung gesehen eine abgeschrägte Oberfläche mit einem linearen Querschnitt an der äußeren peripheren Kante der ersten Stirnoberfläche.The second wave element 50 is formed by a resin in a shape like a long cylindrical shaft, and includes the electromagnetic coil 40 that in the resin 51 within the first end section (in 3 left end portion) is embedded. While the details of the electromagnetic coil 40 not shown, the electromagnetic coil 40 is formed by a conductive wire is wound several times around an axis which is in the same direction as the axial direction of the second shaft member 50 , The first frontal surface (in 3 left end surface) of the second shaft member 50 is located in the axial direction on a plane perpendicular to the axial direction of the second shaft member 50 is, and the second shaft element 50 has a tapered surface in the axial direction with a linear cross section at the outer peripheral edge of the first end surface.
Das erste Wellenelement 44 ist innerhalb des D-seitigen Rohrelements 14 angeordnet und das zweite Wellenelement 50 ist innerhalb des P-seitigen Rohrelements 16 platziert. Der äußere Durchmesser des ersten Wellenelements 44 ist größer als der äußere Durchmesser des zweiten Wellenelements 50. Wenn das zweite Wellenelement 50 in die Aussparung 46 des ersten Wellenelements 44 eingeführt wird, trifft die erste Stirnoberfläche des zweiten Wellenelements 50 in Axialrichtung gesehen auf die untere Oberfläche 46a der Aussparung 46 auf. Da der Durchmesser der Aussparung 46 in Axialrichtung gesehen im Wesentlichen der gleiche ist wie der äußere Durchmesser des ersten Endabschnitts des zweiten Wellenelements 50, wird der erste Endabschnitt des zweiten Wellenelements 50 in einer Position platziert, in der es in die Aussparung 46 eindringt. Als solches hat das erste Wellenelement 44 die Funktion, die elektromagnetische Spule 40 des zweiten Wellenelements 50 in Position zu bringen.The first wave element 44 is inside the D-side tube element 14 arranged and the second shaft element 50 is inside the P-side tube element 16 placed. The outer diameter of the first shaft element 44 is larger than the outer diameter of the second shaft member 50 , If the second shaft element 50 in the recess 46 of the first shaft element 44 is introduced hits the first end surface of the second shaft member 50 seen in the axial direction on the lower surface 46a the recess 46 on. Because the diameter of the recess 46 in the axial direction is substantially the same as the outer diameter of the first end portion of the second shaft member 50 , the first end portion of the second shaft member becomes 50 placed in a position where it is in the recess 46 penetrates. As such, the first shaft element has 44 the function, the electromagnetic coil 40 of the second shaft element 50 to position.
Da die erste Stirnoberfläche des zweiten Wellenelements 50 in Axialrichtung gesehen die Aussparung 46 des ersten Wellenelements 44 wie oben beschrieben berührt, wird die elektromagnetische Spule 40 innerhalb des P-seitigen Rohrelements 16 an der Position platziert, wo die Verkleidungsstrebe 26 befestigt werden soll.As the first end surface of the second shaft member 50 seen in the axial direction, the recess 46 of the first shaft element 44 As described above, the electromagnetic coil becomes 40 within the P-side tube element 16 placed at the position where the fairing strut 26 should be attached.
Die elektromagnetische Aufweitvorrichtung 38 umfasst eine Stromversorgungseinheit, einen Controller und einen Entladeschalter, welche nicht dargestellt sind. Die Stromversorgungseinheit ist eingerichtet, einer elektromagnetischen Spule 40 Strom zuzuführen und umfasst eine Hochspannungsgleichstromzufuhr wie beispielsweise eine Batterie, einen Ladeschalter und einen Kondensator. Die Stromversorgungseinheit ist über den Entladeschalter und einen Draht 41 mit der elektromagnetischen Spule 40 verbunden. Indem der Entladeschalter ausgeschaltet wird und der Ladeschalter eingeschaltet wird, wird eine große Ladung, die von der Hochspannungsgleichstromzufuhr kommt, an dem Kondensator angesammelt, sodass der Kondensator aufgeladen wird. Indem dagegen der Ladeschalter ausgeschaltet wird und der Entladeschalter eingeschaltet wird, wird ein großer Impulsstrom von dem Kondensator an die elektromagnetische Spule 40 ausgegeben. Die Hochspannungsgleichstromzufuhr kann auch einen Gleichrichter umfassen, der Wechselstrom, der von einer Netzwechselstromquelle zugeführt wird, in Gleichstrom umwandelt.The electromagnetic expansion device 38 includes a power supply unit, a controller and a discharge switch, which are not shown. The power supply unit is set up, an electromagnetic coil 40 Supply current and includes a high voltage DC power supply such as a battery, a charging switch and a capacitor. The power supply unit is via the discharge switch and a wire 41 with the electromagnetic coil 40 connected. By turning off the discharge switch and turning on the charging switch, a large charge coming from the high-voltage DC power supply is accumulated on the capacitor, so that the capacitor is charged. On the other hand, by turning off the charging switch and turning on the discharging switch, a large pulse current is supplied from the capacitor to the electromagnetic coil 40 output. The high voltage DC power supply may also include a rectifier that converts AC power supplied from a commercial AC power source into DC power.
Der Controller steuert den Ladeschalter der Stromversorgungseinheit und den Entladeschalter. Der Controller besteht zweckmäßig aus einem Mikrocomputer, der beispielsweise einen Prozessor, eine Speichereinheit wie einen Speicher, und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle umfasst. Der Controller liest beispielsweise ein Programm und Daten aus, die auf der Speichereinheit gespeichert sind, und führt einen vorgegebenen Vorgang durch. Der Controller führt das Programm aus, um so die Betätigung des Entladeschalters und des Ladeschalters zu steuern, sodass ein Impulsstrom auf die elektromagnetische Spule 40 aufgebracht wird.The controller controls the charging switch of the power supply unit and the discharge switch. The controller suitably consists of a microcomputer comprising, for example, a processor, a memory unit such as a memory, and an input / output interface. For example, the controller reads out a program and data stored on the storage unit, and performs a predetermined operation. The controller executes the program to control the operation of the discharge switch and the charging switch so that a pulse current is applied to the electromagnetic coil 40 is applied.
Der Prozessor kann ein beliebiger Prozessortyp sein, der eine Funktion erfüllen kann, indem er ein Programm ausführt. Der Prozessor besteht aus einer oder mehreren elektronischen Schaltungen. Die elektronischen Schaltungen können auf einem einzelnen Chip integriert sein oder sie können auf einer Mehrzahl an Chips implementiert sein.The processor may be any type of processor that can perform a function by executing a program. The processor consists of one or more electronic circuits. The electronic circuits may be integrated on a single chip or they may be implemented on a plurality of chips.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren für eine Rohranordnung einen Platzierungsschritt und einen elektromagnetischen Umformschritt. Bei dem Platzierungsschritt wird der zweite Endabschnitt des D-seitigen Rohrelements 14 außerhalb des ersten Endabschnitts des P-seitigen Rohrelements 16 in einem Zustand platziert, in dem sie ineinander gesteckt werden. Zudem werden die Verkleidungsstrebe 26 und die Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen außerhalb des Rohrs 12 an einer Mehrzahl an Positionen platziert, an denen die Verkleidungsstrebe 26 und die Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen in Axialrichtung gesehen befestigt werden sollen. Bei dieser Konfiguration hat das P-seitige Rohrelement 16, das in dem Rohr 12 umfasst ist, wie in 4 dargestellt, eine zylindrische Gestalt in einem Abschnitt, in dem es in dem D-seitigen Rohrelement 14 steckt. Der zweite Endabschnitt des D-seitigen Rohrelements 14 hat eine zylindrische Gestalt, dessen Durchmesser schrittweise zu dem zweiten Ende hin reduziert wird, und der erste Endabschnitt des P-seitigen Rohrelements 16 steckt in dem zweiten Endabschnitt des D-seitigen Rohrelements 14, welches eine zylindrische Gestalt aufweist.In one embodiment, the tube assembly manufacturing method includes a placing step and an electromagnetic forming step. In the placing step, the second end portion of the D-side tube member becomes 14 outside the first end portion of the P-side tube member 16 placed in a state in which they are inserted into each other. In addition, the fairing strut 26 and the plurality of second additional fasteners outside the tube 12 placed at a plurality of positions where the fairing strut 26 and the plurality of second additional fasteners to be secured in the axial direction seen. at This configuration has the P-side tube element 16 that in the pipe 12 is included as in 4 shown a cylindrical shape in a portion in which it is in the D-side tube member 14 plugged. The second end portion of the D-side tube member 14 has a cylindrical shape whose diameter is gradually reduced toward the second end, and the first end portion of the P-side tube member 16 inserted in the second end portion of the D-side tube member 14 which has a cylindrical shape.
In den 1 und 2 sind die Verlängerungen 20 und 27, die äußeren Halteklammern 28 und 29, der Lenkungsträger 22 und die Verkleidungsstrebe 26 mittels (nicht dargestellten) Spannvorrichtungen befestigt. Alle Verlängerungen 20 und 27, die äußeren Halteklammern 28 und 29, der Lenkungsträger 22 und die Verkleidungsstrebe 26 haben jeweils ein Durchgangsloch runder Gestalt. Das D-seitige Rohrelement 14 steckt in den Durchgangslöchern der D-seitigen Verlängerung 20, der D-seitigen äußeren Halteklammern 28, des Lenkungsträgers 22, mit einem Spalt dazwischen. Der Abschnitt, in dem das D-seitige Rohrelement 14 und das P-seitige Rohrelement 16 ineinander gesteckt sind, steckt in dem Durchgangsloch 26a der Verkleidungsstrebe 26 mit einem Spalt dazwischen. Dementsprechend wird die Verkleidungsstrebe 26 außerhalb des Abschnitts platziert, wo das D-seitige Rohrelement 14 und das P-seitige Rohrelement 16 ineinander gesteckt werden. Das D-seitige Rohrelement 14 und das P-seitige Rohrelement 16 werden ebenfalls mittels (nicht dargestellten) Spannvorrichtungen befestigt. Der zweite Endabschnitt (in den 1 und 2 rechter Endabschnitt) des P-seitigen Rohrelements 16 steckt in den Durchgangslöchern der P-seitigen Verlängerung 27 und der P-seitigen äußeren Halteklammer 29 mit einem Spalt dazwischen.In the 1 and 2 are the extensions 20 and 27 , the outer retaining clips 28 and 29 , the steering carrier 22 and the fairing strut 26 fastened by means of clamping devices (not shown). All extensions 20 and 27 , the outer retaining clips 28 and 29 , the steering carrier 22 and the fairing strut 26 each have a through hole of a round shape. The D-side tube element 14 stuck in the through holes of the D-side extension 20 , the D-side outer retaining clips 28 , the steering carrier 22 , with a gap in between. The section where the D-side tube element 14 and the P-side tube member 16 are plugged into each other, is in the through hole 26a the fairing strut 26 with a gap in between. Accordingly, the fairing strut 26 placed outside the section where the D-sided tube element 14 and the P-side tube member 16 be plugged into each other. The D-side tube element 14 and the P-side tube member 16 are also fastened by means of clamping devices (not shown). The second end section (in the 1 and 2 right end portion) of the P-side tube member 16 stuck in the through holes of the P-side extension 27 and the P-side outer retaining clip 29 with a gap in between.
In dem Platzierungsschritt wird bei der oben beschriebenen Anordnung das erste Wellenelement 44 von dem ersten Ende des D-seitigen Rohrelements 14 nach Innen eingeführt und das zweite Wellenelement 50 wird von dem zweiten Ende des P-seitigen Rohrelements 16 nach Innen eingeführt, sodass das erste Ende des zweiten Wellenelements 50 die untere Oberfläche 46a der Aussparung 46 des ersten Wellenelements 44 berührt. Dementsprechend wird die elektromagnetische Spule 40 in dem P-seitigen Rohrelement 16 an der Position platziert, wo, wie in 4 dargestellt, das D-seitige Rohrelement 14 und die Verkleidungsstrebe 26 an dem P-seitigen Rohrelement 16 befestigt werden sollen.In the placing step, in the above-described arrangement, the first wave element becomes 44 from the first end of the D-side tube member 14 inserted inside and the second shaft element 50 is from the second end of the P-side tube member 16 inserted inward so that the first end of the second shaft member 50 the lower surface 46a the recess 46 of the first shaft element 44 touched. Accordingly, the electromagnetic coil becomes 40 in the P-side tube element 16 placed at the position where, as in 4 shown, the D-side tube element 14 and the fairing strut 26 on the P-side tube element 16 to be attached.
Bei dieser Konfiguration können das erste Wellenelement 44 und das zweite Wellenelement 50 in Axialrichtung mittels (nicht dargestellten) Führungsrollen geführt werden, die von zwei Führungsvorrichtungen außerhalb des Rohrs 12 gebildet werden.In this configuration, the first shaft element 44 and the second shaft element 50 be guided in the axial direction by means of guide rollers (not shown), of two guide devices outside the tube 12 be formed.
Bei dem elektromagnetischen Umformschritt wird, zumindest teilweise durch die Einwirkung elektromagnetischer Kraft, ein Impulsstrom auf die elektromagnetische Spule 40 aufgebracht, sodass der Durchmesser des P-seitigen Rohrelements 16 in einem Bereich vergrößert wird, der demjenigen entspricht, wo die elektromagnetische Spule 40 in Axialrichtung gesehen platziert ist (beispielsweise Bereiche, die in 3 von abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien A1 bis A4 umrandet sind). Der Durchmesser des D-seitigen Rohrelements 14 wird ebenfalls durch die Einwirkung von Kraft, die auf das D-seitige Rohrelement 14 aufgebracht wird, wenn der Durchmesser des P-seitigen Rohrelements 16 vergrößert wird, zumindest teilweise vergrößert, um größer zu sein als die innere Umfangsfläche des Durchgangslochs 26a der Verkleidungsstrebe 26, durch welches das D-seitige Rohrelement 14 in Radialrichtung hindurchgeführt wird. Bei dieser Konfiguration wird die elektromagnetische Spule 40 innerhalb des D-seitigen Rohrelements 14 platziert, wobei das P-seitige Rohrelement 16 dazwischen angeordnet ist. Da von der elektromagnetischen Spule 40 erzeugte magnetische Kraft von dem P-seitigen Rohrelement 16 abgeschirmt wird, wird kein Induktionsstrom in dem D-seitigen Rohrelement 14 erzeugt und daher wird keine selbstexpandierende Kraft in dem D-seitigen Rohrelement 14 erzeugt. Allerdings expandiert das D-seitige Rohrelement 14, da es von dem P-seitigen Rohrelement 16 gedrückt wird. Das D-seitige Rohrelement 14, das P-seitige Rohrelement 16 und die Verkleidungsstrebe 26 werden gleichzeitig erweitert und auf diese Weise aneinander befestigt.In the electromagnetic forming step, at least in part by the action of electromagnetic force, a pulse current is applied to the electromagnetic coil 40 applied so that the diameter of the P-side tube member 16 is increased in a range corresponding to that where the electromagnetic coil 40 is placed in the axial direction (for example, areas that are in 3 of alternately long and short dashed lines A1 to A4 are bordered). The diameter of the D-side tube element 14 is also due to the action of force acting on the D-side tube element 14 is applied when the diameter of the P-side tube member 16 is increased, at least partially enlarged, to be larger than the inner peripheral surface of the through hole 26a the fairing strut 26 through which the D-side tube element 14 is passed in the radial direction. In this configuration, the electromagnetic coil becomes 40 within the D-side tube element 14 placed, wherein the P-side tube element 16 is arranged in between. Because of the electromagnetic coil 40 generated magnetic force from the P-side tube element 16 is shielded, no induction current in the D-side tube element 14 generates and therefore no self-expanding force in the D-side tube element 14 generated. However, the D-side tube element expands 14 as it is from the P-side tube element 16 is pressed. The D-side tube element 14 , the P-side tube element 16 and the fairing strut 26 are expanded simultaneously and attached to each other in this way.
Danach werden das erste Wellenelement 44 und das zweite Wellenelement 50 bewegt, während sie einander berühren, sodass die elektromagnetische Spule 40 entweder in dem D-seitigen Rohrelement 14 oder in dem P-seitigen Rohrelement 16 an einer Position platziert wird, wo eines der Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen befestigt werden soll. Ein Impulsstrom wird dann auf die elektromagnetische Spule 40 aufgebracht, sodass der Durchmesser von entweder dem D-seitigen Rohrelement 14 oder dem P-seitigen Rohrelement 16 zumindest teilweise vergrößert wird, um in Radialrichtung größer zu sein als die innere Umfangsfläche des Durchgangslochs des zweiten zusätzlichen Befestigungselements. Das zweite zusätzliche Befestigungselement wird erweitert und entweder an dem D-seitigen Rohrelement 14 oder dem P-seitigen Rohrelement 16 auf diese Weise befestigt. Nach dem Aufweiten und Befestigen dieses zweiten zusätzlichen Befestigungselements werden das erste Wellenelement 44 und das zweite Wellenelement 50 bewegt, während sie sich gegenseitig berühren, sodass die elektromagnetische Spule 40 entweder in dem D-seitigen Rohrelement 14 oder in dem P-seitigen Rohrelement 16 an einer Position platziert wird, wo ein weiteres zweites zusätzliches Befestigungselement befestigt werden soll. Ein Impulsstrom wird dann auf die elektromagnetische Spule 40 aufgebracht, sodass das zweite zusätzliche Befestigungselement erweitert und an entweder dem D-seitigen Rohrelement 14 oder dem P-seitigen Rohrelement 16 befestigt wird. Der oben beschriebene Prozess wird für jedes zweite zusätzliche Befestigungselement wiederholt.After that, the first wave element 44 and the second shaft element 50 moved while touching each other so that the electromagnetic coil 40 either in the D side tube element 14 or in the P-side tube element 16 is placed at a position where one of the plurality of second additional fasteners is to be attached. A pulse current is then applied to the electromagnetic coil 40 applied so that the diameter of either the D-side tube element 14 or the P-side tube element 16 is at least partially increased to be larger in the radial direction than the inner peripheral surface of the through hole of the second additional fastening element. The second additional fastener is expanded and either on the D-side tube member 14 or the P-side tube element 16 attached in this way. After expanding and securing this second additional fastener, the first shaft member becomes 44 and the second shaft element 50 moved while touching each other, so the electromagnetic coil 40 either in the D-side tube element 14 or in the P-side tube element 16 is placed at a position where another second additional fastener is to be attached. A pulse current is then applied to the electromagnetic coil 40 applied so that the second additional fastener expands and on either the D-side tube member 14 or the P-side tube element 16 is attached. The process described above is repeated for every other additional fastener.
Der Kondensator wird jedes Mal, wenn das Aufbringen eines Impulsstroms auf die elektromagnetische Spule 40 endet, von der Hochspannungsgleichstromzufuhr der Stromversorgungseinheit geladen.The capacitor is turned on every time the application of a pulse current to the electromagnetic coil 40 ends, charged by the high voltage DC power supply of the power supply unit.
Die Verkleidungsstrebe 26 und die Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen werden durch elektromagnetisches Umformen erweitert und auf diese Weise an der Außenseite des Rohrs 12 befestigt.The fairing strut 26 and the plurality of second additional fasteners are expanded by electromagnetic forming, and thus on the outside of the tube 12 attached.
Die elektromagnetische Aufweitvorrichtung 38 kann eine (nicht dargestellte) Axialbewegungsvorrichtung umfassen, um das erste Wellenelement 44 und das zweite Wellenelement 50 in Axialrichtung zu bewegen.The electromagnetic expansion device 38 may comprise an axial movement device (not shown) around the first shaft element 44 and the second shaft element 50 to move in the axial direction.
Die elektromagnetische Aufweitvorrichtung 38 kann auch ein Spulenkühlsystem umfassen. Das Spulenkühlsystem veranlasst, dass das zweite Wellenelement 50 in Kontakt mit einer Kühlvorrichtung gerät, an die ein Kühlmittel wie beispielsweise Kühlöl oder Kühlwasser zugeführt wird. Die Kühlvorrichtung kann beispielsweise ein Behälter sein, der aus einem hoch wärmeübertragenden Material besteht. Mit dieser Bauweise kann die elektromagnetische Spule 40, die in dem zweiten Wellenelement 50 befestigt ist, gekühlt werden.The electromagnetic expansion device 38 may also include a coil cooling system. The coil cooling system causes the second shaft element 50 in contact with a cooling device to which a coolant such as cooling oil or cooling water is supplied. The cooling device may for example be a container which consists of a high heat transfer material. With this construction, the electromagnetic coil 40 that in the second shaft element 50 is attached, cooled.
Nachdem die Verkleidungsstrebe 26 und die Mehrzahl an zweiten zusätzlichen Befestigungselementen erweitert und an dem Rohr 12 befestigt wurden, werden die Bodenstrebe 52 und die Mehrzahl an mittleren Halteklammern 53, 54 und 55 mittels Schweißen an dem Rohr 12 befestigt. Die Rohranordnung 10 wird auf diese Weise ausgebildet.After the fairing strut 26 and the plurality of second additional fasteners extended and attached to the tube 12 are fixed, the bottom brace 52 and the plurality of middle retaining clips 53 . 54 and 55 by welding to the pipe 12 attached. The pipe arrangement 10 is formed in this way.
Da das oben beschriebene Herstellungsverfahren für die Rohranordnung 10 einige Schweißnähte im Vergleich zu der Bauweise, bei der drei Elemente, die D-seitigen und P-seitigen Rohrelemente 14 und 16 und die Verkleidungsstrebe 26 durch Schweißen aneinander befestigt werden, eliminiert, wird das Gewicht der Rohranordnung 10 reduziert. Auch kann die Herstellungszeit reduziert werden im Vergleich zu der Bauweise, bei der die D-seitigen und die P-seitigen Rohrelemente 14 und 16 und die Verkleidungsstrebe 26 durch zwei unterschiedliche Schritte elektromagnetischen Umformens zwecks Aufweiten aneinander befestigt werden. Wenn beispielsweise, als Beispiel für unterschiedliche Schritte des Aufweitens, das D-seitige Rohrelement 14 und die Verkleidungsstrebe 26 durch einen ersten Schritt elektromagnetischen Umformens aneinander befestigt werden und das P-seitige Rohrelement 16 und das D-seitige Rohrelement 14 durch einen zweiten Schritt elektromagnetischen Umformens aneinander befestigt werden, ist die Herstellungszeit länger. In einer Ausführungsform kann die Herstellungszeit verkürzt werden, da die D-seitigen und P-seitigen Rohrelemente 14 und 16 und die Verkleidungsstrebe 26 in einem einzigen Schritt elektromagnetischen Umformens erweitert und aneinander befestigt werden können.Since the above-described manufacturing method for the tube assembly 10 some welds compared to the construction, with the three elements, the D-side and P-side tube elements 14 and 16 and the fairing strut 26 by welding to each other, eliminates the weight of the tube assembly 10 reduced. Also, the manufacturing time can be reduced compared to the construction in which the D-side and the P-side tube elements 14 and 16 and the fairing strut 26 be attached by two different steps electromagnetic reforming for expansion to each other. For example, as an example of different steps of widening, the D-sided tube element 14 and the fairing strut 26 be secured together by a first step of electromagnetic forming and the P-side tube element 16 and the D-side tube member 14 are attached by a second step of electromagnetic forming together, the production time is longer. In one embodiment, the production time can be shortened because the D-side and P-side tube elements 14 and 16 and the fairing strut 26 can be expanded in a single step of electromagnetic forming and attached to each other.
Die Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 ist geringer als die Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 (dP < dD). Dieses Merkmal erlaubt es, das P-seitige Rohrelement 16 einfach zu erweitern und an dem D-seitigen Rohrelement 14 zu befestigen, da der Durchmesser des P-seitigen Rohrelements 16 durch die Einwirkung der elektromagnetischen Kraft vergrößert wird, welche erzeugt wird, indem ein Impulsstrom auf die elektromagnetische Spule 40 aufgebracht wird, welche in dem P-seitigen Rohrelement 16 an einer Position platziert ist, wo das D-seitige Rohrelement 14 und die Verkleidungsstrebe 26 befestigt werden sollen.The thickness dP of the P-side tube member 16 is smaller than the thickness dD of the D-side tube member 14 (dP <dD). This feature allows the P-side tube element 16 easy to expand and on the D-side tube element 14 as the diameter of the P-side tube element 16 is increased by the action of the electromagnetic force which is generated by applying a pulse current to the electromagnetic coil 40 is applied, which in the P-side tube element 16 is placed at a position where the D-side tube member 14 and the fairing strut 26 to be attached.
Da die Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 relativ groß sein kann, kann die Festigkeit des D-seitigen Rohrelements 14 leicht vergrößert werden. Beispielsweise ist die Anforderung an Festigkeit bei dem D-seitigen Rohrelement 14 höher als bei dem P-seitigen Rohrelement 16, da von dem Lenkungsträger 22 eine große Biegekraft auf das D-seitige Rohrelement 14 durch eine Last aufgebracht wird, die während dem Lenken des (nicht dargestellten) Lenkrads wirkt. Die Struktur des dargestellten Beispiels stellt auf einfache Weise sicher, dass sowohl das D-seitige Rohrelement 14 als auch das P-seitige Rohrelement 16 eine erwünschte Festigkeit aufweisen. Da die Dicke des P-seitigen Rohrelements 16 gering sein kann, wird auch das Gewicht der Rohranordnung 10 reduziert.Since the thickness dD of the D-side tube member 14 can be relatively large, the strength of the D-side tube member 14 be easily enlarged. For example, the requirement for strength in the D-side tube element 14 higher than the P-side tube element 16 because of the steering carrier 22 a large bending force on the D-side tube element 14 is applied by a load acting during steering of the steering wheel (not shown). The structure of the illustrated example ensures in a simple manner that both the D-side tube element 14 as well as the P-side tube element 16 have a desired strength. As the thickness of the P-side tube element 16 can be low, is also the weight of the tube assembly 10 reduced.
Das Verhältnis von dP/dD der Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 zu der Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 kann von 0,6 bis 0,8 reichen. In diesem Fall wird die der elektromagnetischen Spule 40 zugeführte Spannung nicht übermäßig hoch sein, um eine ausreichende Lebensdauer der elektromagnetischen Spule 40 sicherzustellen. Auch wird der Durchmesser des D-seitigen Rohrelements 14 auf einfache Weise vergrößert, sodass die Verkleidungsstrebe 26 an dem D-seitigen Rohrelement 14 durch die Einwirkung einer Kraft befestigt wird, die aufgebracht wird, während der Durchmesser des P-seitigen Rohrelements 16 durch elektromagnetisches Umformen vergrößert wird. Andererseits kann das Verhältnis von dP/dD auch niedriger sein als 0,6. In diesem Fall wird der Durchmesser des D-seitigen Rohrelements 14 in manchen Fällen nicht auf einfache Weise durch die Einwirkung einer Kraft vergrößert, die durch die Umformung des P-seitigen Rohrelements 16 erzeugt wird, da die Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 im Vergleich zu der Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 übermäßig groß ist. Das Verhältnis dP/dD kann auch innerhalb eines Bereichs von weniger als 1,0 und mehr als 0,8 sein. Allerdings sollte die der elektromagnetischen Spule 40 zugeführte Spannung wesentlich höher sein als ein normaler Pegel. In diesem Fall kann die Lebensdauer der elektromagnetischen Spule 40 durch die Hitze, die von der elektromagnetischen Spule 40 selbst erzeugt wird, wesentlich verkürzt werden. Dieser Nachteil kann behoben werden, indem das Verhältnis dP/dD so gesteuert wird, dass es innerhalb des Bereichs von 0,6 bis 0,8 fällt.The ratio of dP / dD of the thickness dP of the P-side tube member 16 to the thickness dD of the D-side tube member 14 can range from 0.6 to 0.8. In this case, that of the electromagnetic coil 40 supplied voltage should not be excessive to ensure sufficient life of the electromagnetic coil 40 sure. Also, the diameter of the D-side tube member becomes 14 enlarged in a simple manner, so that the fairing strut 26 on the D-side tube element 14 is fixed by the action of a force applied while the diameter of the P-side tube member 16 by electromagnetic forming is increased. On the other hand, the ratio of dP / dD may be lower than 0.6. In this case, the diameter of the D-side tube member becomes 14 in some cases not easily increased by the action of a force caused by the deformation of the P-side tube member 16 is generated because the thickness dD of the D-side tube member 14 in comparison to the thickness dP of the P-side tube element 16 is overly large. The ratio dP / dD may also be within a range of less than 1.0 and more than 0.8. However, that should be the electromagnetic coil 40 supplied voltage to be much higher than a normal level. In this case, the life of the electromagnetic coil 40 by the heat coming from the electromagnetic coil 40 itself is generated, be significantly shortened. This drawback can be overcome by controlling the ratio dP / dD to fall within the range of 0.6 to 0.8.
Die Dicke dD des D-seitigen Rohrelements 14 und die Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 kann derart sein, dass, wenn beispielsweise der äußere Durchmesser der elektromagnetischen Spule 40 etwa 50 mm beträgt, die Dicke dP 1,2 mm beträgt und die Dicke dD 2,0 mm beträgt. In diesem Fall beträgt das Verhältnis dP/dD 0,6. Alternativ kann die Dicke dP 1,6 mm betragen und die Dicke dD kann 2,6 mm betragen. In diesem Fall beträgt das Verhältnis dP/dD ebenfalls 0,6. Als weitere Alternative kann die Dicke dP 1,6 mm betragen und die Dicke dD kann 2,0 mm betragen. In diesem Fall beträgt das Verhältnis dP/dD 0,8.The thickness dD of the D-side tube member 14 and the thickness dP of the P-side tube member 16 may be such that, for example, when the outer diameter of the electromagnetic coil 40 is about 50 mm, the thickness dP is 1.2 mm, and the thickness dD is 2.0 mm. In this case, the ratio dP / dD is 0.6. Alternatively, the thickness dP may be 1.6 mm and the thickness dD may be 2.6 mm. In this case, the ratio dP / dD is also 0.6. As a further alternative, the thickness dP may be 1.6 mm and the thickness dD may be 2.0 mm. In this case, the ratio dP / dD is 0.8.
Ferner kann, wenn der äußere Durchmesser der elektromagnetischen Spule 40 auf etwa 110 mm vergrößert wird, die Dicke dP beispielsweise 1,8 mm betragen und die Dicke dD kann 3,0 mm betragen. In diesem Fall beträgt das Verhältnis dP/dD 0,6. Da die Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 groß ist, wird bei dieser Konfiguration eine hohe Spannung an die elektromagnetische Spule 40 zugeführt, die erforderlich ist, um das P-seitige Rohrelement 16 durch elektromagnetisches Umformen zu erweitern. Andererseits, selbst wenn die zugeführte Spannung wie oben beschrieben hoch ist, kann, während der äußere Durchmesser der elektromagnetischen Spule 40 vergrößert wird, der Drahtdurchmesser der elektromagnetischen Spule 40 vergrößert werden. Selbst wenn der Absolutbetrag der Dicke dP des P-seitigen Rohrelements 16 wie oben beschrieben hoch ist, kann verhindert werden, dass die der elektromagnetischen Spule 40 zugeführte Spannung übermäßig hoch wird, um eine ausreichende Lebensdauer der elektromagnetischen Spule 40 sicherzustellen, indem das Verhältnis dP/dD so gesteuert wird, dass es sich innerhalb eines Bereichs von 0,6 bis 0,8 befindet. Dementsprechend kann eine Wärmeerzeugung durch die elektromagnetische Spule 40 selbst unterbunden werden.Further, when the outer diameter of the electromagnetic coil 40 is increased to about 110 mm, for example, the thickness dP is 1.8 mm, and the thickness dD may be 3.0 mm. In this case, the ratio dP / dD is 0.6. Since the thickness dP of the P-side tube member 16 is large, in this configuration, a high voltage is applied to the electromagnetic coil 40 supplied, which is required to the P-side tube member 16 expand by electromagnetic forming. On the other hand, even if the supplied voltage is high as described above, while the outer diameter of the electromagnetic coil 40 is increased, the wire diameter of the electromagnetic coil 40 be enlarged. Even if the absolute value of the thickness dP of the P-side tube member 16 As described above, it can be prevented that of the electromagnetic coil 40 supplied voltage is excessively high, to ensure adequate life of the electromagnetic coil 40 by controlling the ratio dP / dD to be within a range of 0.6 to 0.8. Accordingly, heat generation by the electromagnetic coil 40 be stopped yourself.
Es ist anzumerken, dass, obwohl in dem oben beschriebenen Beispiel das P-seitige Rohrelement 16, das D-seitige Rohrelement 14 und die Verkleidungsstrebe 26 gleichzeitig erweitert und aneinander befestigt werden, das zusätzliche Befestigungselement, das gleichzeitig mit dem D-seitigen und dem P-seitigen Rohrelement 14 und 16 erweitert und befestigt wird, nicht auf die Verkleidungsstrebe 26 beschränkt ist und ein beliebiges anderes Bestandteil sein kann, das außen an dem Rohr 12 befestigt wird.It should be noted that, although in the example described above, the P-side tube member 16 , the D-side tube element 14 and the fairing strut 26 be expanded and fastened together at the same time, the additional fastener, the same time with the D-side and the P-side tube element 14 and 16 extended and fastened, not on the fairing strut 26 is limited and may be any other component that is outside the pipe 12 is attached.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2017142586 [0001]JP 2017142586 [0001]
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JP 2010131636 A [0003]JP 2010131636 A [0003]
